基于L^1范数和曲波系数双约束的稀疏角度微分相位衬度计算机层析成像重建方法

微分相位衬度计算机层析成像法(DPC-CT)是一种新的X射线无损检测方法。与传统方法相比,该方法在检测弱吸收物质时优势明显。但DPC-CT技术需要进行多次扫描后才能获取足够的样品信息,这必将导致很长的辐射时间和巨大的辐射剂量。因此,研究在稀疏角度条件下的DPC-PC重建算法就显得尤为重要。分析了DPCCT的特点,在凸集投影(POCS)的理论框架下,将L1范数、曲波系数约束和经典的代数迭代算法(ART)相结合提出了一种适合DPC-CT的重建算法。数值模拟和实验的结果表明,该方法可以根据少量投影数据获得较好的重建结果。

部分相干X射线衍射相位成像与相位复原的模拟研究

借助于光学传递函数 (OTF)概念 ,分析了微分相位成像过程和直接相位成像过程 ,讨论了通过图像处理进行相位复原的方法 ,得到了具有较高成像对比度和分辨率的实验参量区间 ,并利用数字方法模拟研究了相位成像的过程 ,对多种相位复原方法进行了比较。

基于X射线光栅成像的多衬度显微计算层析系统

第三代同步辐射为X射线成像提供了一个单色、能量可调谐的高亮度光源。对于由低Z材料组成的样品来说,相比于传统成像方法,X射线光栅微分相位成像可以实现更高的相位衬度灵敏度,与计算机层析(CT)技术相结合还可以实现三维高密度分辨成像和折射率的测量。在上海光源X射线成像及生物医学应用线站,成功搭建了一套X射线光栅成像系统。基于此成像系统,利用同一套扫描数据可重构出吸收、相位和散射三种衬度信息;对于标准聚合物样品,系统可以高精度定量测量样品的折射率信息。测试结果表明,建成的X射线光栅成像系统可以实现低Z材料和生物医学样品的多衬度成像,有望在生物医学、聚合物材料等领域的无损、高衬度及定量成像研究中发挥重要作用。